学术论文

      试验设计法在硬岩PFC3D模型细观参数标定中的应用

      Application of design of experiments in microscopic parameter calibration for hard rocks of PFC3D model

      摘要:
      利用试验设计法针对硬质岩体颗粒离散元数值研究中的细观参数标定问题进行了研究.首先利用Plackett-Burman试验设计分析了细观参数对宏观响应的敏感性,并建立了宏观力学指标和细观参数之间的线性关系,然后利用响应曲面法考查了显著影响参数之间的相互作用,得到了宏观响应与细观参数之间的非线性关系.最后将问题转化为非线性多目标数学规划问题利用MATLAB软件中FGOALATTAIN函数进行求解.通过和典型硬岩物理试验结果对比发现,利用试验设计法标定参数建立的颗粒离散元模型可以很好地反映单轴和低围压下岩石的破坏过程,但是由于采用了球形颗粒对于高围压下的拟合效果偏弱.利用PB设计、响应曲面法并结合数学规划建立的细观参数标定方法可以反映各细观参数对宏观力学响应的敏感性并给出明确的函数表达式,同时可以通过增加求解过程中的约束条件来体现更多的岩石力学特性.
      作者: 邓树新 [1] 郑永来 [2] 冯利坡 [3] 朱鹏宇 [2] 倪寅 [2]
      Author: DENG Shu-xin [1] ZHENG Yong-lai [2] FENG Li-po [3] ZHU Peng-yu [2] NI Yin [2]
      作者单位: 南京理工大学机械工程学院,江苏 南京 210094;同济大学土木工程学院,上海 200092 同济大学土木工程学院,上海,200092 金华市轨道交通投资建设有限公司,浙江 金华,321017
      刊 名: 岩土工程学报 ISTICEIPKU
      年,卷(期): 2019, 41(4)
      分类号: TU452
      在线出版日期: 2019年5月16日